细胞如何沟通以一起移动

果蝇卵室旋转，因为它发展成一个鸡蛋。发生这种旋转是因为形成卵室外层外层的上皮细胞共同沿着围绕每个器官样结构的细胞外基质（绿色）迁移。
当一个单独的细胞需要移动到某个地方时，它自己管理就好了。它从其前缘伸出突出部分，并缩回后缘，沿着它自行滑动，而不必担心其周围的其他单元在做什么。但是当细胞连接在一块组织或上皮细胞时，他们必须与邻居协调运动。就像在一个拥挤的房间里走动一样。要穿过人群，你必须通过交谈（“原谅我”）或者在他们的肩膀上交谈来与他人沟通。细胞做同样的事情，而不是口头提示和手势，他们使用蛋白质相互信号。

在细胞迁移形成器官的胚胎发育过程中，这种协同迁移是重要的，在愈合过程中，当它们闭合伤口时，不幸的是在许多癌症的扩散期间。科学家已经知道这个过程中涉及的一些蛋白质，但芝加哥大学的研究已经确定了一个新的信号系统，上皮细胞用来协调他们的个体运动并有效地移动组织。

细胞生物学家Sally Horne-Badovinac博士及其同事在2017年3月13日发表在“ 发育细胞 ”杂志上的一篇研究报告中描述了两种细胞膜蛋白如何协同工作来协调果蝇果蝇的上皮迁移。一个叫做Fat2，定位在细胞的后沿; 另一个叫做Lar，定位在细胞的前沿。当细胞迁移时，Fat2在后面的细胞中向Lar发出信号，这导致细胞延伸其前沿，折叠在其前面的细胞下。作为回应，Lar发信号回到前面的单元，从而缩回它的后沿。一步一步地，相邻细胞以协调一致的方式协同工作，移动整个组织。

Horne-Badovinac是分子遗传学和细胞生物学的副教授，也是该研究的资深作者，他说：“一个细胞的突出部分位于细胞前面的边缘，所以你会看到屋顶上有重叠的细胞。“这个过程在单细胞水平上可以很好地理解，但是当你把这些细胞都捆在一起时，它就变得更加协调了。”

Fat2和Lar是促进上皮细胞迁移的大跨膜信号传导蛋白。当上皮的外表面被可视化时，Fat2定位到每个细胞的后缘，并且Lar定位到每个细胞的前缘。这些蛋白质然后跨越细胞 - 细胞边界相互作用以协调个体细胞迁移行为。
Horne-Badovinac和她的团队包括博士后学者，论文的第一作者Kari Barlan博士和普林斯顿大学的Marueen Cetera博士，他们使用果蝇模型研究信号传递过程。在雌蝇的卵巢内，有助于形成卵的组织转动以产生卵的细长形状。科学家们知道，Fat2和Lar都参与了伸长过程，但是直到最近才发现细胞正在迁移，因为它们围绕圆形腔室的圆周旋转，而不是从一个点到另一个直线移动。

通过检查具有正常和遗传改变细胞的混合物的卵巢组织，他们看到，当Fat2从正常细胞后面的细胞缺失时，正常细胞没有形成其通常的前缘突起。如果在正常贴片背后的一片细胞中缺失Lar，则正常细胞不会缩回它们的后缘移动。

“这是令人惊讶的，因为我们知道的是蛋白质[Fat2]在细胞的后沿，但是我们在细胞的前沿看到一个效应。所以最初这是没有道理的，“Horne-Badovinac说。“需要仔细分析这些克隆边界才能真正弄清楚。”

Horne-Badovinac说，她仍然有很多关于这些蛋白质如何相互作用的问题，并且认为可能还有其他涉及到细胞骨架机制的蛋白质，这些蛋白质实际上驱动细胞运动。

她说：“这只是了解这个信号系统如何工作的冰山一角。“我喜欢思考细胞的集体行为，他们如何相互沟通，以及细胞群如何以复杂的方式作出统一的决定。通过在简单的果蝇系统中研究这个过程，我们可能会产生对理解伤口愈合或癌症扩散有用的信息。

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